¿Por qué la infección por SARS-CoV-2 puede causar síntomas neurológicos y cardiovasculares?


La investigación que analiza la fisiopatología detrás de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), causada por la infección por coronavirus 2 (SARS-CoV-2) del síndrome respiratorio agudo severo, está en curso. Un equipo de investigadores del Colegio de Médicos y Cirujanos Vagelos de la Universidad de Columbia, EE. UU., Presenta resultados que relacionan el estrés oxidativo y la activación de una vía bioquímica asociada con la enfermedad de Alzheimer con la infección por SARS-CoV-2.

“En este estudio, proponemos un mecanismo potencial que puede contribuir a la falla orgánica sistémica causada por el SARS-CoV-2: Ca defectuoso2+ regulación y su señalización aguas abajo ”, escribieron los investigadores. “De particular interés es que los canales de RyR2 con fugas en el cerebro se asociaron con la activación de vías neuropatológicas que también se encuentran en el cerebro de los pacientes con enfermedad de Alzheimer”.

Estudio: remodelación similar a la de Alzheimer del receptor de rianodina neuronal en COVID-19.  Haber de imagen: puhhha / Shutterstock

El estudio “Remodelación similar al Alzheimer del receptor de rianodina neuronal en COVID-19” está disponible como una preimpresión en el bioRxiv* servidor, mientras que el artículo se somete a revisión por pares.

Evidencia de estrés oxidativo en pacientes con COVID-19

El equipo recolectó tejidos cardíacos, pulmonares y cerebrales de pacientes sometidos a autopsia que habían sucumbido a COVID-19. Midieron la proporción de disulfuro de glutatión a glutatión. Sus resultados mostraron significativamente más estrés oxidativo en los tres órganos en comparación con los controles.

Al medir la fosforilación de SMAD3, la señal descendente del TGF-β, los investigadores encontraron que la infección por SARS-CoV-2 aumentaba los niveles de SMAD3 fosforilado en los tres órganos. Los autores sugieren que este SARS-CoV-2 aumentó el TGF-β. Además, estaba presente una mayor actividad de señalización de citocinas en los tejidos cerebrales, lo que sugiere que la activación del SARS-CoV-2 de la vía TGF-β estaba generalizada.

El estrés oxidativo inducido por COVID-19 bloquea la apoptosis de células infectadas por virus

El aumento del estrés oxidativo da como resultado un efecto de bola de nieve desde la activación de la vía de señalización del TGF-β hasta una mayor presencia de NOX2 en los tejidos del corazón, pulmón y cerebro de individuos con SARS-CoV-2 en sus cuerpos. El aumento de la unión de NOX2 se asoció con el receptor de rianodina (RyR) / canal de liberación de calcio intracelular.

Esta cadena de eventos, especialmente con las proteínas SMAD3 involucradas con la señalización de TGF-β, bloqueó la capacidad de autodestrucción en células infectadas por virus. Los investigadores también encontraron que la proteína N en la infección por SARS-CoV-2 interactuaba directamente con SMAD3 para fomentar esta acción.

Como resultado, se bloquea la apoptosis de las células hospedadoras infectadas con SARS-CoV-2 y se promueve la formación de fibrosis tisular, especialmente en el pulmón, lo que contribuye a la dificultad respiratoria y la consiguiente insuficiencia pulmonar asociada con la enfermedad ”, escribieron los investigadores.

Si bien la interacción directa con N y SMAD3 se encontró en el corazón y los pulmones de las personas con infección por SARS-CoV-2, estuvo ausente en el cerebro. Los autores sugieren que el aumento de la inflamación y la respuesta oxidativa afectan indirectamente los cambios neurológicos observados en COVID-19.

Las alteraciones inducidas por COVID-19 en el canal RyR son reversibles

El aumento de la unión de NOX2 a RyR2 puede haber modificado el canal RyR. El equipo miró esto por la cantidad de 3[H]Unión de rianodina, que se une solo al estado abierto del canal RyR, presente en el corazón, los pulmones y el tejido cerebral de las personas infectadas.

El equipo encontró una actividad anormalmente alta con los canales RyR abiertos durante las condiciones de reposo fisiológico cuando los canales deberían estar cerrados. La disminución del cierre del canal provoca una fuga de calcio, que según los autores contribuye a la fisiopatología de muchas otras enfermedades.

Por ejemplo, el equipo sugiere que la señalización alterada del calcio en el canal RyR probablemente contribuya a enfermedades neurológicas y cardiovasculares como cardiomiopatías y arritmias.

A pesar de las alteraciones estructurales del canal, la adición del fármaco Rycal, ARM210, solucionó la fuga de calcio al volver a unir calstabin2 a RyR2.

Los efectos prolongados del COVID-19 comparten una vía similar con la enfermedad de Alzheimer

La filtración de canales RYR ha contribuido previamente a la enfermedad de Alzheimer y Huntington. Cuando los investigadores analizaron muestras de cerebro de individuos infectados, encontraron un aumento en la fosforilación de AMPK y GSK 3ß, que causó hiperfosforilación de Tau en el SARS-CoV-2. Específicamente, las muestras de cerebro infectadas con SARS-CoV-2 mostraron una mayor fosforilación de Tau en S199 y S202 / T205. Los autores dicen que los niveles excesivos de tau son similares a la patología de Alzheimer Tau.

El equipo también encontró una mayor expresión de p25, que activa CDK5, un activador neurotóxico del procesamiento de la proteína precursora amiloide que se observa en la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el aumento de la expresión de quinasa y p25 no condujo directamente a la enfermedad de Alzheimer, ya que no hubo activación de la vía beta amiloide.

Los investigadores sugieren que los cambios neurofisiológicos asociados con COVID-19 podrían explicar el síntoma de “niebla mental” que se observa en algunos pacientes que se recuperan del virus.

También demostramos que la infección por SARS-CoV-2 113 activa vías bioquímicas relacionadas con la patología tau asociada con la EA y que los canales de calcio con fugas pueden ser un objetivo terapéutico potencial para las complicaciones respiratorias, cardíacas y neuronales 115 asociadas con COVID-19 ”. concluyeron los investigadores.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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